Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения
История химии



Яндекс.Метрика

Следующая стадия

Следующая стадия (непосредственная предыстория) берет начало в изучении радиоэлементов. Можно выделить три основные предпосылки, подготовившие формулировку понятия об изотопии. К первой относится накопление фактов о существовании совокупностей химически неотделимых радиоэлементов, отличающихся по значениям атомных масс: доказательство химической идентичности эманации (1900—1901), радиотория, иония и тория (1906), радия и мезотория (1910) и т.д. Оценивая эти факты, Ф.Содди в 1911 г. отмечал: «Теперь химическая неоднородность уже не является гарантией того, что данный элемент не есть смесь нескольких с различными атомными весами или что атомный вес не среднее число»3. В 1912 г. А.Рассел и Р.Росси установили важный факт идентичности оптических спектров химически неотделимых радиоэлементов (на примере тория и иония).
Вторая предпосылка заключалась в постепенном нащупывании связи радиоактивных рядов со структурой периодической системы. Здесь важную роль сыграли работы Д. Стрем-гольма и Т. Сведберга, А.Камерона и Ф.Содди. Эти исследования приводили к выводу, что два и более химически неотделимых радиоэлемента могут занимать одно и то же место в периодической системе. Существенное значение для установления связи радиоактивных семейств со структурой системы имели работы А. Флека и Г. Хевеши в 1912-1913 гг., которые значительно уточнили химические особенности известных радиоэлементов и во многом способствовали формулировке правил сдвига.
Третья предпосылка связана с выяснением физического смысла понятия «место элемента в системе», что произошло в результате установления зависимости между атомной моделью Э. Резерфорда и периодической системой. Решающую роль сыграло предположение А. Ван-ден-Брука, что заряд ядра атома равен порядковому номеру соответствующего элемента в системе. Основываясь на этом предположении, Ф. Содди в декабре 1913 г. дал следующую формулировку понятия изотопии: «Та же самая алгебраическая сумма положительных и отрицательных зарядов в ядре (Ф. Содди исходил, из протон электронной модели ядра, предложенной А. Ван-ден-Бруком. — Д. Г.), когда арифметическая сумма различна, дает то, что я называю «изотопами» или «изотопическими элементами», потому что они занимают одно и то же место в периодической таблице. Они химически тождественны и, за исключением сравнительно небольшого числа физических свойств, зависящих от массы атома, также тождественны и физически»'. Важно отметить, что эта формулировка еще не означала объяснения физической природы изотопии, ибо Ф. Содди не знал точных значений зарядов ядер. Согласно Ф. Содди, в ядрах изотопов данного элемента содержится различное число положительных и отрицательных зарядов. Их алгебраическая сумма одинакова и равна Z, т. с. порядковому номеру элемента, тогда как арифметические суммы (без учета знака) различны и представляют собой те значения, которые теперь определяются как массовые числа. Это и была третья стадия в истории изотопии — само открытие.
Упрочнению понятия изотопии способствовали доказательства идентичности спектров химически неотделимых элементов и исследования атомной массы свинца как конечного продукта радиоактивных семейств. В 1914 г. Э. Резерфорд и Э. Андраде доказали идентичность рентгеновских спектров RaB и свинца. В 1915 г. О. Хенигшмид и С. Горовитц установили идентичность спектров обычного свинца и свинца из радиоак тивных источников. Ф. Содди и Г. Гайман, Т. Ричарде и М. Лемберт доказали, что свинец, выделенный из урановых минералов (не содержащих тория), имеет атомную массу меньше, чем у нерадиогенного свинца, тогда как «ториевый» свинец обладает большей атомной массой. Все это означало доказательство существования изотопов у свинца, не являющегося радиоактивным элементом.
Констатация явления изотопии у стабильных элементов оказалась результатом во многом совершенно самостоятельной линии исследований, связанной с обнаружением в 1886 г. Е. Гольдштейном так называемых каналовых лучей и их последующим изучением. В 1912 г. Дж. Томсон разработал новый метод анализа этих лучей, что позволило ему констатировать наличие двух разновидностей атомов у неона, различающихся по массе (20 и 22), хотя правильной интерпретации наблюдения он не дал. Окончательное экспериментальное доказательство изотопии неона дал в 1920 г. Ф. Астон. Дальнейшие исследования изотопного состава стабильных элементов были осуществлены главным образом Ф. Астоном в Англии, А. Демпстером, К. Бейнбриджем, А. Ниром в США и др.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200


Интересное



 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.